高考化学二轮高频考点精讲课件专题11常见金属元素及其重要化合物

典型真题在线高频考点探究返回目录专题十一常见金属元素及其重要化合物知识网络构建返回目录1．[2014·新课标全国卷Ⅱ]

下列反应中，反应后固体物质增重的是(

)氢气通过灼热的CuO

粉末二氧化碳通过Na2O2

粉末铝与Fe2O3

发生铝热反应将锌粒投入Cu(NO3)2

溶液典型真题在线返回目录专题十一常见金属元素及其重要化合物B[解析]氢气能夺取灼热的CuO

中氧，使固体质量减小，A

项错误；Na2O2

粉末能夺取二氧化碳中相当于CO

的成分形成Na2CO3，固体质量增加，B

项正确；铝与Fe2O3发生铝热反应生成铁和氧化铝，反应前后均是固体，固体质量不变，C

项错误；锌粒投入Cu(NO3)2

溶液相对原子质量较大的锌置换出相对原子质量较小的铜，固体质量减小，D

项错误。典型真题在线返回目录专题十一常见金属元素及其重要化合物2．按要回答下列问题(1)[2014·新课标全国卷Ⅱ]

铅及其化合物可用于蓄电池、耐酸设备及X射线防护材料等。回答下列问题：①铅是碳的同族元素，比碳多4个电子层。铅在元素周期表的位置为第

周期、第

族；PbO2的酸性比CO2的酸性

(填“强”或“弱”)。②PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体，反应的化学方程式为

。典型真题在线返回目录专题十一 常见金属元素及其重要化合物③PbO2在加热过程发生分解的失重曲线如图Z11­1所示，已知失重曲线上的a点为样品失重4.0%(即样品起始质量－a点固体质量×100%)的残留固体。若a点固样品起始质量体组成表示为PbOx或mPbO2·nPbO，列式计算x值和m∶n值。典型真题在线返回目录专题十一 常见金属元素及其重要化合物(2)[2014·山东卷]

离子液体是一种室温熔融盐，为非水－

－2

7

4体系。由有机阳离子、Al

Cl

和AlCl

组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。①为测定镀层厚度，用NaOH溶液溶解钢制品表面的铝镀层，当反应转移6 mol电子时，所得还原产物的物质的量为

mol。②用铝粉和Fe2O3做铝热反应实验，需要的试剂还有

。a．KCl

b．KClO3

c．MnO2

d．Mg取少量铝热反应所得的固体混合物，将其溶于足量稀H2SO4，滴加KSCN溶液无明显现象，

(填“能”或“ 不能”)说明固体混合物中无Fe2O3，理由是

(用离子方程式说明)。典型真题在线返回目录专题十一 常见金属元素及其重要化合物(1)①六4ⅣA

弱 ②PbO

＋4HCl(浓)==△===PbCl

＋△Cl2↑＋2H2O

③根据PbO2=====PbOx＋2－x2O2↑，有22－x

2×32＝239×4.0%

x＝2－239×4.0%16＝1.4。2根据mPbO

·nPbO，2m＋n＝1.4，m＝0.4 2。n

0.6＝3m＋n(2)①3

②b、d

不能Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋(或只写Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋)典型真题在线返回目录专题十一常见金属元素及其重要化合物[解析](1)①由碳位于第二周期ⅣA族结合信息推出铅的位置；又由同主族元素性质的递变规律判断酸性；②PbO2与浓盐酸反应得到黄绿色的氯气，联想实验室制氯气写出化学方程式。③根据题意，PbO2

在加热过程中发生反应PbO2==△===x22PbO

＋2－xO

↑，减少的质量是氧气的质量，再利用质量关系计算。典型真题在线返回目录专题十一常见金属元素及其重要化合物(2)①用NaOH

溶解铝镀层时发生反应：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，H2

是还原产物，当转移6

mol

电子时，该反应可得到3

mol

还原产物。②引发铝粉和Fe2O3粉末反应的助燃剂为KClO3，然后插入镁条，点燃镁条即可使铝热反应发生；混合物中即使含有Fe2O3，Fe2O3

溶于酸后生成的Fe3＋与反应生成的Fe发生氧化还原反应生成Fe2＋，再加入KSCN

溶液后溶液也不显红色，因此不能证明反应后固体不含Fe2O3。典型真题在线返回目录专题十一常见金属元素及其重要化合物【考点定位】侧重考查的知识：铁、铝、钠、铜的单质、氧化物、氢氧化物和盐的性质及其应用。依托工业流程图或相关图表数据，考查金属元素及其化合物之间的转化，主要以推理性离子方程式或化学方程式的书写、重要离子的检验、不同离子间的分离条件(指pH)调控等为考查点，有时会结合考查电化学中电极反应式的书写等知识。典型真题在线返回目录专题十一常见金属元素及其重要化合物专题十一常见金属元素及其重要化合物高频考点探究考点一

金属及其化合物的性质及转化关系根据金属在元素周期表中的位置分析其性质及转化关系，按金属单质→氧化物→碱→盐的顺序构建知识体系。考向一

钠及其化合物的转化及性质返回目录【特别提醒】

(1)钠的化合物的俗名：火碱、烧碱——NaOH；纯碱、苏打——Na2CO3；小苏打——NaHCO3。Na2O2不是碱性氧化物，有强氧化性、漂白性，遇到湿润的石蕊试纸时，先使试纸变蓝色，后使其褪色。Na2CO3与酸作用时，二者相对用量或滴加方式不同时，产生的现象和得到的产物均不同。2－3(4)CO

2－

转化为CO

的微观过程：CO 先结合H＋转化为3

2－

－

＋3

3

2HCO

，HCO

再结合H转化为碳酸，碳酸分解得到CO，故当2－3—32酸量不足时，CO

转化为HCO，无CO

生成。专题十一常见金属元素及其重要化合物高频考点探究返回目录例1向Na2CO3、NaHCO3混合溶液中逐滴加入稀盐酸，生成气体的量随盐酸加入量的变化关系如图Z11­3所示。下列有关说法中错误的是()23－

－3A．a点对应的溶液中c(CO

)<c(HCO

)B．bc段反应的离子方程式为—＋3

2HCO

＋H ===H

O2＋CO

↑＋2＋

－3C．Na

、Ca

、NO

可大量存在于c点对应的溶液中＋

－2—3

3D．K

、NO

、SiO

可大量存在于d点对应的溶液中图Z11­3专题十一常见金属元素及其重要化合物高频考点探究返回目录＋D

[解析]

向溶液中滴加盐酸时，H

先与2—3CO

反应并—32—3b

点时

CO

全部转生成

HCO

，观察题图可知

A

项正确；化为—3HCO

，B

项正确；c

点时溶液的溶质只有NaCl，C

项＋2—3正确；d

点是溶液中含有较多的

H

，此时

SiO

不能存在，D项错误。专题十一常见金属元素及其重要化合物高频考点探究返回目录变式

下列说法正确的是(

)Na2O2遇到湿润的紫色石蕊试纸后，石蕊试纸最终变成蓝色Na2O2与CO2反应生成0.1

mol O2时转移电子数目为0.4

molC．Na2O2投入到CuCl2溶液中有蓝色沉淀及气泡产生

D．向饱和烧碱溶液中加入2

g

Na2O2，充分反应完时，溶液中c(Na＋)不变专题十一 常见金属元素及其重要化合物高频考点探究返回目录C [解析]

当较多的Na2O2

遇湿润的石蕊试纸时，它最终

能

氧

化

石

蕊

使

其

褪

色

，

A

项

错

误

；

由

2Na2O2

＋2

2

3

2

2

22CO

===2Na

CO

＋O

及

Na

O

中氧为－1

价知，每生成

1

molO2时会转移

2mol电子，B项错误；Na2O2投入到

CuCl2溶液中先与水反应生成

NaOH

与

O2，NaOH

再与

CuCl2

反应生成Cu(OH)2沉淀，C

项正确；Na2O2

与水反应时能放出大量的热，使溶液温度升高，NaOH

溶解度增大，导致溶液中c(Na＋)增大，D

项错误。专题十一常见金属元素及其重要化合物高频考点探究返回目录考向二 铝及其化合物的性质和应用图Z11­4专题十一常见金属元素及其重要化合物高频考点探究返回目录【特别提醒】(1)铝及其化合物的特殊性：Al、Al2O3、Al(OH)3既能与酸反应又能与碱反应，但碱必须是强碱，反应后铝元素均以AlO—22—

3＋形式存在；AlO 只能存在于强碱性溶液中，Al 只能存在于酸性介质中，铝盐与氨水反应。(2)铝盐(Al3＋)与强碱、偏铝酸盐与强酸按不同方式混合时产生的现象不同，其本质是反应物相对用量不同引起的。专题十一常见金属元素及其重要化合物高频考点探究返回目录例2 已知向溶液Q中滴加溶液P可生成两种沉淀，所得沉淀量(纵坐标)与加入B溶液的体积关系(横坐标)如图Z11­5所示，则Q、P分别为(

)图Z11­5专题十一常见金属元素及其重要化合物高频考点探究返回目录ABCDQ明矾Ba(OH)2NH4Al(SO4)2Ba(AlO2)2PBa(OH)2明矾Ba(OH)2硫酸铝A

[解析]

由图像信息知，Al(OH)3、BaSO4两种沉淀同时产生，当

BaSO4

沉淀量达到最大时，Al(OH)3

全部溶解，2当将明矾滴加到

Ba(OH)

溶液中时，由于最初碱过量，不会产生Al(OH)3

沉淀，B

项错误；当将Ba(OH)2

溶液滴加到明矾中，最初碱不足，故能同时得到两种沉淀，由KAl(SO4)2＋2Ba(OH)2===BaSO4↓＋KAlO2＋2H2O

知

A

项正确；将Ba(OH)2

溶液滴加到NH4Al(SO4)2

溶液中，当Al(OH)3

全部形—

＋43＋成沉淀时，继续加入的

OH

会先与

NH

反应使

Al

浓度不会立即减小，C

项错误；将Al2(SO4)3溶液滴加到Ba(AlO2)2溶液中，会立即得到两种沉淀，但Al(OH)3

不会出现溶解的情况，D

项错误。专题十一常见金属元素及其重要化合物高频考点探究返回目录变式

明矾石经处理后得到明矾[KAl(SO4)2·12H2O]。从明矾制备

Al、K2SO4和H2SO4的工艺过程如图Z11­6所示：

，该反应中的还原图Z11­6(1)写出焙烧明矾的化学方程式：剂是

。(2)从水浸后的滤液中得到K2SO4晶体的方法是

。专题十一常见金属元素及其重要化合物高频考点探究返回目录以Al和NiO(OH)为电极，NaOH溶液为电解液组成一种新型电池，放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2，该电池反应的化学方程式是

。若用Al2O3、Al分别与硫酸反应制取硫酸铝。①写出前者反应的离子方程式：

，两种方法中，适合于工业生产的是

，理由是

。②若两种方式制得的硫酸铝量相等，则消耗的硫酸的物质的量之比为

。焙烧948

t明矾(M＝474

g/mol)，若SO2的利用率为96%，可生产质量分数为98%的硫酸

t。专题十一常见金属元素及其重要化合物高频考点探究返回目录(1)4KAl(SO4)2·12H2O＋3S=焙==烧==2K2SO4＋2Al2O3＋9SO2↑＋48H2O

S(2)蒸发结晶

(3)Al＋3NiO(OH)＋NaOH＋H2O===NaAlO2＋3Ni(OH)2(4)①Al2O3

＋6H＋

===2Al3＋

＋3H2O

前者

更经济(其他合理说法也对)

③1∶1(5)432专题十一常见金属元素及其重要化合物高频考点探究返回目录[解析](1)结合明矾煅烧的方程式可知，S

的化合价升高，被氧化，作还原剂。(3)利用题中放电时信息可知NiOOH

作正极(放电时发生还原反应)，则Al

作负极，因电解质溶液为

NaOH

溶液，则放电时Al

极发生氧化反应生成NaAlO2，由此容易写出电池总反应。(4)由于两种方法中硫酸中的硫酸根均没有发生反应，故由硫守恒知，生成等量硫酸铝时消耗的硫酸量相等。但用氧化铝与硫酸反应更适合工业生产，因为由氧化铝制备单质铝要消耗大量的能量。结合煅烧明矾的化学方程式可得关系式：4KAl(SO4)2·12H2O～9SO2～9H2SO4，可

知

948

t

明

矾

可

得

到

98%

的

浓

硫

酸

的

质

量

为948×106

g474

g·mol－194×

×96%×98

g·mol－198%×10－6

g·t－1＝432

t。专题十一常见金属元素及其重要化合物高频考点探究返回目录考向三

铁、铜及其化合物的性质和应用1．铁及其重要化合物的转化和性质图Z11­7专题十一常见金属元素及其重要化合物高频考点探究返回目录【特别提醒】一定条件下，单质铁与硝酸、浓硫酸反应时首先被氧化成Fe3＋，当铁过量时则被氧化成Fe2＋(因为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋)。＋2价铁遇强氧化剂(硝酸、浓硫酸、KMnO4、Cl2、Br2等)时会转化为＋3价铁。三种离子氧化性顺序：Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋。2．铜及其重要化合物的转化和性质图Z11­8专题十一常见金属元素及其重要化合物高频考点探究返回目录【特别提醒】

(1)铜、氧化铜、氢氧化铜均为有色固体物质，白色无水硫酸铜粉末遇水变为蓝色五水硫酸铜晶体。

(2)氢氧化铜能与酸反应，加热时分解为CuO与水，新制Cu(OH)2能氧化含有醛基的有机物并被还原成砖红色固体

Cu2O。专题十一常见金属元素及其重要化合物高频考点探究返回目录例3

黄铜矿(CuFeS2)是制取铜及其化合物的主要原料之一，还可以制备硫及铁的化合物。(1)冶炼铜的反应为8CuFeS2＋21O2

=高==温==

8Cu＋4FeO＋2Fe2O3＋16SO2，若CuFeS2中Cu的化合价为

，反应中被还原的元素是

(填元素符号)。(2)上述冶炼过程中产生大量SO2。下列处理方案最合理的是

。A．高空排放

b．用水吸收

c．用氨水吸收(3)过二硫酸钾(K2S2O8)具有强氧化性，可将I－氧化为I

：S

O2—2

2

8—＋2I

===2SO—2

34

2＋＋I

，通过改变反应途径，Fe

、Fe2＋均可催化上述反应。试用离子方程式表示Fe3＋对上述反应的催化过程：

，

。(不必配平)专题十一 常见金属元素及其重要化合物高频考点探究返回目录(4)利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣(含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3)可制备Fe2O3。方法如下：①用稀硫酸浸取炉渣，过滤；②滤液先氧化，再加入过量NaOH溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥、煅烧得。根据以上信息回答下列问题：a．除去Al3＋的离子方程式是

。

b．选用提供的试剂，设计实验验证炉渣中含有FeO提供的试剂：稀盐酸、稀硫酸、KSCN溶液、KMnO4溶液、NaOH溶液、碘水。所选试剂为

，证明炉渣中含有FeO的实验现象为

。专题十一 常见金属元素及其重要化合物高频考点探究返回目录(1)＋2

Cu、O

(2)c

(3)2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I22

2—

＋2

8

4S

O

＋2Fe

===2SO

＋2Fe2

3—

＋3＋

－

－2

2(4)Al

＋4OH

===AlO

＋2H

O稀硫酸、高锰酸钾溶液稀硫酸浸取炉渣所得的溶液能使高锰酸钾溶液褪色[解析](3)催化剂参与反应过程，当Fe3＋作催化剂时，它先将—2

2

82

2

2＋

－

＋I

氧化成

I

，本身被还原为

Fe

，然后

S

O

将

Fe

氧化成3

3＋

＋—2Fe

。(4)Al

与强碱反应会转化为

AlO

。检验

FeO的方法是先用酸溶解固体，然后用酸性KMnO4

溶液检验Fe2＋，因

KMnO4

能氧化Cl－，故应选用稀硫酸。专题十一常见金属元素及其重要化合物高频考点探究返回目录变式

铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要的化合物。α­铁触媒可由Fe2O3及适量的炭粉通过混合反应(高温下)制得(另一产物能使石蕊试液变色)，研究表明，当铁触媒中的Fe2＋与Fe3＋的物质的量之比为1∶2时，其催化活性最

高。写出上述制备α­铁触媒的过程中反应的化学方程式：

，为制得这种活性最高的催化剂，应向480

gFe2O3粉末中加入炭粉的质量为

g。含铁元素的高铁酸钾(K2FeO4)是一种优良的水处理剂。专题十一常见金属元素及其重要化合物高频考点探究返回目录①高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂。FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，其反应的离子方程式为

。②K2FeO4溶于水后存在一个可逆的变化过程，放出一种无色无味的气体。其杀菌消毒、净化吸附水中的悬浮杂质的原理可用离子方程式表示为

。专题十一常见金属元素及其重要化合物高频考点探究返回目录(1)2Fe2O3＋C=高==温==4FeO＋CO2↑

6－

－2－

－3

4

2(2)①2Fe(OH)

＋3ClO

＋4OH

===2FeO

＋3Cl

＋5H

O2—②4FeO

＋10H

O—4

2

3

24Fe(OH)

＋8OH

＋3O

↑[解析](1)由题给信息知，碳会将一部分Fe2O3

还原成

FeO，本身被氧化成CO2，480

g

Fe2O3

粉末的物质的量为3

mol，应该有2

mol

三价铁即1

mol

Fe2O3

被还原成FeO，由2Fe2O3＋C=高==温==4FeO＋CO2↑可求出需要炭粉0.5

mol，质量为6

g。专题十一常见金属元素及其重要化合物高频考点探究返回目录(2)

在强碱性溶液中，Fe3＋以Fe(OH)3形式存在，KClO氧化Fe(OH)3

后本身会被还原为Cl－，由题设条件可先写出：—24－

－Fe(OH)＋ClO

→FeO

＋Cl

，依据得失电子守恒原理配平上—23

4－

－3述四种离子：2Fe(OH)

＋3ClO

→2FeO

＋3Cl

。再结合电荷守恒及介质是碱性的可得到2Fe(OH)3

＋3ClO

－＋4OH

－2－

－===2FeO

＋3Cl

＋5H

O。4

2

2

4K

FeO

是强氧化剂，溶于水后放出的无色无味的气体应该是O2，能净水说明有Fe(OH)3

胶体2—4

2

3

2生成，故有

FeO

＋H

O→Fe(OH)

＋O

↑＋—OH

，配平后即可得到相应的离子方程式。专题十一常见金属元素及其重要化合物高频考点探究返回目录考向四 金属的冶炼、金属材料金属单质活动性比较及其冶炼图Z11­9其中电解法是指电解熔融盐或氧化物；热还原法中常用还原剂有H2、CO、C、Al等。专题十一常见金属元素及其重要化合物高频考点探究返回目录例4

下列金属冶炼的反应原理，错误的是()2A．2NaCl(熔融)=电==解==2Na＋Cl

↑B．MgO＋H2==△===Mg＋H2OC．Fe3O4＋4CO=高==温==3Fe＋4CO2D．2HgO==△===2Hg＋O2↑专题十一常见金属元素及其重要化合物高频考点探究返回目录B[解析]钠、镁金属性很强，只能利用电解法进行冶炼，A项正确，B项错误；铁活泼性中等，可用热还原法冶炼，C

项正确；氧化汞受热能分解，D

项正确。专题十一常见金属元素及其重要化合物高频考点探究返回目录石墨电极变式

已知甲

―电―解→

乙―H―2→丙，若丙的水溶液显酸)性，则甲可能为(A．NaClC．Al2O3B．KOH

溶液D．MgSO4

溶液专题十一常见金属元素及其重要化合物高频考点探究返回目录A[解析]若甲是NaCl，那么电解产物为Na、Cl2，则乙可以是Cl2。Cl2

与H2

反应生成HCl，而HCl

的水溶液显酸性，A

项正确；若甲是KOH

溶液或MgSO4

溶液，那么电解产物为H2、O2，则无论乙是电解产物中的何种物质，均不能与H2

反应生成水溶液显酸性的丙，故B、D

项错误；若甲是

Al2O3，那么电解产物为Al、O2，则无论乙是电解产物中的何种物质，均不能与H2

反应生成水溶液显酸性的丙，C

项错误。专题十一常见金属元素及其重要化合物高频考点探究返回目录考点二

工艺流程题的解题策略工艺流程题的特点主要以金属(铝、铅、镁及铜、铁、锰、铬、镍等过渡金属元素)及其化合物的提取、制备工艺等作为命题素材，其考查点主要有常见仪器性能，混合分离提纯原理与基本方法(过滤、结晶、蒸馏、萃取等)、电解的应用、原料的溶解及沉淀的转化等内容。解题基本思路(1)通读全题，明确题目涉及的原料、目标产物成分及差异，涉及的物质分离、提纯操作有哪些。专题十一常见金属元素及其重要化合物高频考点探究返回目录专题十一常见金属元素及其重要化合物高频考点探究返回目录例5

[2013·广东卷]

银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下：图Z11­10[注：Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450

℃和80

℃](1)电解精炼银时，阴极反应式为

；滤渣A与稀HNO3反应，产生的气体在空气中迅速变为红棕色，该气体变色的化学反应方程式为

。专题十一常见金属元素及其重要化合物高频考点探究返回目录固体混合物B的组成为

；在生成固体B的过程中，需控制NaOH的加入量。若NaOH过量，则因过量引起的反应的离子方程式为

。完成煅烧过程中一个反应的化学方程式：CuO＋

Al2O3=高==温==

CuAlO2＋

↑。若银铜合金中铜的质量分数为63.5%，理论上5.0 kg废料中的铜可完全转化为

mol CuAlO2，至少需要1.0mol·L－1的Al2(SO4)3溶液

L。(5)CuSO4溶液也可用于制备胆矾，其基本操作是

、过滤、洗涤和干燥。专题十一常见金属元素及其重要化合物高频考点探究返回目录2NO＋O2===2NO2Ag＋＋e－===AgAl(OH)3

和CuO－

－3

2

2Al(OH)

＋OH

===AlO

＋2H

O(3)4CuO＋2Al2O3=高==温==4CuAlO2＋O2↑(4)50

25 (5)蒸发浓缩，冷却结晶[解析](1)电解精炼银与电解精炼铜类似，纯银作阴极，粗银作阳极，硝酸银溶液作电解液，阳极主要反应式为Ag－e－===Ag＋，阴极反应式为Ag＋＋e－===Ag；银是金属活动顺序表中氢后金属，不溶于稀硫酸，因为稀硫酸是非氧化性酸，则滤渣A的主要成分是Ag，稀硝酸是氧化性酸，能溶解银，即3Ag＋4HNO3(稀)===3AgNO3＋NO↑＋2H2O，产生的无色气体一氧化氮在空气中迅速被氧化为红棕色的二氧化氮气体，即2NO＋O2===2NO2；(2)CuAlO2

中氧为－2

价，铝专题十一 常见金属元素及其重要化合物高频考点探究返回目录为＋3

价，则铜为＋1

价，其化学式也可以写为

Cu2O·Al2O3，相当于氧化亚铜和氧化铝按物质的量之比为

1∶1

熔合在一起，由此逆推，固体

B

的主要成分是物质的量之比为

1∶1的

Al(OH)3

和

CuO，因为

Cu(OH)2开始分解的温度为

80

℃，水的沸点大于

80

℃，则煮沸前后发生的反应为

Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓、Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓、Cu(OH)2=8=0==℃=CuO＋H2O，Al(OH)3

开始分解的温度为450

℃，在惰性气体中锻烧时发生的反应为2Al(OH)3

4=5=0==℃=Al2O3

＋3H2O、4CuO4=5=0==℃=2Cu2O＋O2↑；氢氧化铝是两性氢氧化物，NaOH是强碱，过量的NaOH

能溶解部分或全部氢氧化铝，其离子－

－3

2

2方程式为

Al(OH)

＋OH

===AlO

＋2H

O，这必将导致目标产物产量的减少；(3)根据氧化还原反应的特征推断，铜元素专题十一 常见金属元素及其重要化合物高频考点探究返回目录由＋2

价降为＋1

价，铝元素化合价不变，由此推断反应前后升价元素一定是氧，且化合价由－2

价升为相邻的0

价，即缺少的生成物为氧气；根据化合价升降法配平可得：4CuO＋2Al2O3=高==温==4CuAlO2＋O2↑；(4)5.0

kg＝5.0×103

g，银铜m合金废料中铜的质量为

5.0×103

g×63.5%，由M＝n

可知n(Cu)为5.0×103

g×63.5%÷63.5

g/mol＝50

mol，根据铜守恒则有关系式：Cu～CuAlO2，则铜完全转化可以变为50

molCuAlO2；根据铝守恒则有关系式：Al2(SO4)3～2CuAlO2，则至少需要25

mol

Al2(SO4)3；由V＝n可求至少需要V[Al2(SO4)3V＝25

mol÷1.0

mol/L＝25

L；(5)胆矾是硫酸铜溶液结晶析出的结晶水合物CuSO4·5H2O，从硫酸铜溶液中得到胆矾的基本操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥。专题十一 常见金属元素及其重要化合物高频考点探究返回目录变式

铅的单质、氧化物、盐在现代工业中有着重要的用途。(1)工业利用锌冶炼过程中产生的铅浮渣[已知铅浮渣的主要成分是PbO、Pb，还含有少量的Ag、Zn、CaO和其他不溶于硝酸的杂质。25

℃时，Ksp(CaSO4)＝5×10－5，Ksp(PbSO4)＝1.6×10－8。]生产硫酸铅的流程如下：图Z11­11专题十一常见金属元素及其重要化合物高频考点探究返回目录①生产过程中，必须使浸出渣中仍含少量的铅单质，其目的是

，废液中存在可循环利用的物质，该物质是

。②写出酸浸过程中单质铅反应的化学方程式：

，若沉淀物含有极少量CaSO4，则洗涤剂最好使用

。a．水

b．10%硫酸、水

c．Pb(NO3)2溶液、水③当溶液中某种金属离子浓度小于10－5mol·L－1时，可mol·L－1，认为该离子已全部沉淀，若废液中c(Ca2＋)＝0.05试判断Pb＋是否沉淀完全(写出简要的计算过程)：

。专题十一常见金属元素及其重要化合物高频考点探究返回目录铅能形成多种氧化物，如碱性氧化物PbO、酸性氧化物PbO2，还有铅元素价态类似于Fe3O4中铁元素价态的

Pb3O4。Pb3O4能与硝酸发生非氧化还原反应生成一种盐和一种铅的氧化物，写出反应的化学方程式：

。Pb、PbO2、PbSO4均是构成铅蓄电池的物质，铅蓄电池的反应式为放电充电2PbSO4(s)＋Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)2H2O(l)。①充电时，阳极发生的反应可表示为

。②放电生成的固体会附聚在电极表面，当工作中正极质量增重96

g时，理论上电路中转移的电子数为

NA。专题十一常见金属元素及其重要化合物高频考点探究返回目录HNO3②3Pb

＋(1)①防止银溶解在硝酸中8HNO3===3Pb(NO3)2＋2NO↑＋4H2O

c—4③溶液中

c(SO )

≤2

3－

－1

2＋1×10

mol·L

，c(Pb

)≥1.6×10－5mol/L＞1×10－5mol/L，故沉淀不完全(2)Pb3O4＋4HNO3===PbO2＋2Pb(NO3)2＋2H2O(3)①PbSO

＋2H

O—

＋2—4

2

2

4－2e ===PbO

＋4H

＋SO

②3[解析](1)①因单质银也能与硝酸反应，但它没有铅活泼，当铅有少量剩余时，银就不会溶解在硝酸中。浸出液中的主要成分是Pb(NO3)2，加入40%的硫酸后得到PbSO4沉淀，所以废液中的主要成分是HNO3，它可以循环利用。②可先用Pb(NO3)2溶液洗涤，最后用水洗涤，这样做既可将CaSO4

转化为PbSO4

与Ca(NO3)2，达到除去杂质的目的，又可提高铅元素的利用率。专题十一 常见金属元素及其重要化合物高频考点探究返回目录24

4③因钙没有形成

CaSO

沉淀，故溶液中

c(SO

)≤1×10－

－3mol·L－1，c(Pb2＋)≥1.6×10－5mol/L＞1×10－5mol/L，故沉淀不完全。由题目信息知

Pb3O4中铅的化合价为＋2、＋4两种价态。相当于

PbO·PbO2，由于

PbO2是酸性氧化物，故它不能与硝酸反应，PbO

是碱性氧化物，它与硝酸发生非氧化还原反应，生成Pb(NO3)2

，

由

此

可

写

出

对

应

的

化

学

方

程

式

：

Pb3O4

＋4HNO3===PbO2＋2Pb(NO3)2＋2H2O。①充电时阳极发生失去电子的氧化反应，故电极反应为—PbSO

＋2H

O－2e

===PbO＋2—4

2

2

4

2＋4H

＋SO

。②放电时

PbO

在正极上得到电子转化为PbSO4，当有1

mol

PbO2

变成1

mol

PbSO4时，正极质量增加了64

g，同时电路中转移2

mol

e－，故当正极质量增加96

g

时，表明有1.5

mol

PbO2

发生了反应，转移的电子数为3NA。专题十一常见金属元素及其重要化合物高频考点探究返回目录教师备用例题返回目录例1

将2

mol

NaHCO3

和一定量Na2O2固体混合，在加热条件下让其充分反应，150

℃所得气体仅含2

种组分，反应后固体的物质的量n

的取值范围是()A．n＝1

B．l＜n＜2

C．2≤n＜4

D．n≥4教师备用例题返回目录C

[解析]

150

℃时两种气体只能是

H2O

和

O2(CO2

与NaOH

不能共存)，故反应方程式为2NaHCO3==△===Na2CO3＋CO2＋H2O↑，2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，NaHCO3分解产生的水完全不反应，得到的固体是2

m